может в ближайшее время заменить устаревший платиново-иридиевый... »»»
получены изображения высокого разрешения Солнца с космической обсерватории Solar Dynamics Observatory... »»»
биография Альберта Эйнштейна - величайшего физика создавшего "Общую теорию относительности"... »»»
история создания, развития и будущее популярного оптического прибора... »»»
Изменение импульса может быть использовано для создания силы тяги. Рассмотрим игрушечный воздушный шарик, который надут, а затем отпущен. Давление молекул внутри шара выше, чем внешнее атмосферное давление, и поэтому молекулы воздуха вырываются через нижнее его отверстие. Движение назад вырывающегося воздуха обусловливает движение вперед шарика. Шарик начинает летать по комнате в разных направлениях. Воздух, вырывающийся из шара, вследствие противодействия заставляет шар двигаться в противоположном направлении. Это свойство используется в ракетной технике.
Рассмотрим два тела, движущихся в одном направлении с различными скоростями, при отсутствии внешних сил, действующих на них (см. рис.), при этом направление слева направо положительным, а справа налево отрицательным. При столкновении тело А испытывает силу со стороны тела В, импульс которой FBAt = mAVA- mAuA. В течение этого же времени t тело В испытывает силу со стороны тела А, импульс которой FABt = mBVB- mBuB. Поскольку две силы FAB и FBA равны и противоположны, то -FAB = FBA
Из третьего закона Ньютона вытекает важный принцип, что когда два объекта действуют друг на друга, то время, в течение которого происходит это взаимодействие, должно быть равным для обоих объектов. Таким образом, силы F и время t, в которое действуют силы, должны быть одинаковы для обоих тел. Произведение Ft, известное как импульс силы, является векторной величиной и имеет единицу измерения Н-с. По второму закону Ньютона F=(mv — mu)/t, и, следовательно, Ft = mv — mu, т. е. импульс силы р равен изменению импульса тела.
Установите прибор, пока без резинового шнура. Сначала нужно скомпенсировать силу трения между тележкой и дорожкой. Это достигается поднятием одного конца дорожки до тех пор, пока тележка не начнет двигаться с постоянной скоростью (т. е. пока точки на телеграфной ленте не будут располагаться на одинаковых расстояниях друг от друга).
Теперь присоедините резиновый шнур к одному из штырей и растягивайте его, пока он не достигнет уровня двух других штырей. Для растяжения шнура нужно приложить некоторую силу F, и эта сила F будет оставаться постоянной, если длина растянутого шнура также будет постоянной при протягивании тележки по дорожке. Протяните телеграфную ленту длиной 3 м под копировальным диском и приклейте один ее конец к тележке.
Согласно второму закону Ньютона, выраженному формулой F = ma, для определенного тела ускорение а прямо пропорционально приложенной внешней силе F. Мы можем проверить соотношение а ~ F для данного тела, использовав динамическую тележку.
Интересно сначала взглянуть на диаграмму сил свободного тела для движущейся тележки. W — это направленная вертикально вниз сила притяжения тележки Землей, F1 — сила трения, действующая со стороны дорожки на тележку, и R — сила реакции дорожки, действующая на тележку.
Второй закон движения Ньютона можно сформулировать следующим образом: «Быстрота изменения импульса тела равна внешней силе, действующей на тело, при этом изменение импульса тела происходит в направлении действия силы».
Рассмотрим тело массой m, движущееся с начальной скоростью v. Оно ускоряется до скорости v за время t в результате приложения постоянной неуравновешенной силы F, действующей в течение времени t.
Изменение импульса:
Δp = (+mv) - (+mu)
Δp = mv - mu
Если игрок в настольный теннис упускает шарик и он ударяет его, то это не причиняет игроку боли, даже, если удар силен. С другой стороны, зрители постараются избежать удара крикетного мяча. Пуля, выстреленная из ружья, может убить. Автомобиль тоже может убить человека, стоящего на его пути, даже если он движется совсем медленно. Из этих примеров можно заключить, что существует некое свойство объекта и его движения, которое может причинить меньший или больший ущерб. Одно из этих свойств называется импульсом. Импульс р тела определяется как произведение его массы m на скорость его движения v («импульс р» будет означать «импульс p = mv».)